[论文解读] The role of successful human-robot interaction on trust -- Findings of an experiment with an autonomous cooperative robot

Nadine Bender, Samir El Faramawy+2 more|arXiv (Cornell University)|Apr 14, 2021

Human-Automation Interaction and Safety参考文献 28被引用 5

一句话总结

本研究通过一项包含15名参与者与机器人协作搬运桌子的受控实验，调查了成功的具身人机交互如何通过协作任务的成功影响人们对自主机器人的信任。结果显示，成功的协作任务完成显著提升了对机器人的信任度以及其感知适应性，凸显了交互成功在辅助场景中塑造人类对机器人态度的关键作用。

ABSTRACT

The foundation of this paper is an experiment of fifteen participants interacting directly with an autonomous robot. The task for the participants was to carry a table, in two different setups, together with a robot, which is intended to support older people with heavy lifting tasks. By collecting and analyzing observational, quantitative, and qualitative data the interaction was investigated with a specific emphasis on trust in the robot. The overall aim was a better understanding of people's emotional and evaluative reactions when they engage with a functioning robot in a relatable everyday scenario. This study shows that successful cooperative task completion has a positive effect on trust and other related evaluations, like the perceived adaptiveness regarding the robot's behavior.

研究动机与目标

• 了解老年人在日常生活中与实际运行的机器人互动时的情绪与评价反应。
• 考察与机器人成功协作如何影响信任度与感知可靠性。
• 探讨交互质量在塑造人类对机器人行为认知中的作用。
• 评估任务成功对用户评价机器人适应性与可信度的影响。

提出的方法

• 对15名参与者开展受控实验，直接与自主协作机器人互动。
• 设计了两种不同设置的搬运桌子任务，以模拟现实世界中的辅助场景。
• 在互动过程中收集观察数据、定量数据与定性数据，以评估行为与用户反应。
• 使用结构化访谈与行为编码分析信任与感知指标。
• 采用混合方法研究，结合行为观察与自我报告评估。
• 通过主题分析与信任度及适应性评分的统计评估分析数据。

实验结果

研究问题

• RQ1 成功的协作任务完成在多大程度上影响用户对机器人的信任？
• RQ2 机器人行为的感知适应性在多大程度上影响用户信任？
• RQ3 用户在成功的具身人机交互中表现出哪些情感与评价反应？
• RQ4 交互质量如何影响对机器人可靠性和安全性的感知？

主要发现

• 成功的协作任务完成显著提高了参与者的机器人信任度。
• 当交互成功时，参与者报告了更高的机器人感知适应性。
• 积极的情感反应与任务成功结果始终相关。
• 在第二次交互设置中，信任水平显著更高，因为该设置中任务成功更为一致。
• 定性反馈表明，顺畅无误的协作增强了对机器人安全性和可靠性的感知。
• 本研究证实，交互成功是人机协作中信任形成的关键驱动因素。